發(fā)布時(shí)間: 2022-07-19 點(diǎn)擊次數: 1184次
利用掃描電鏡觀(guān)察樣品表面形貌,對于不耐電子束輻照或導電性不好的樣品,若采用較高的加速電壓(一般10 kV以上),樣品表面會(huì )出現電荷積累,產(chǎn)生荷電效應,嚴重影響觀(guān)察。選擇低的加速電壓(一般3 kV以下),可以有效地減少對樣品的損傷和荷電效應。
雖然低加速電壓有以上優(yōu)點(diǎn),但是低加速電壓比高加速電壓的分辨率低,如雙束電鏡Helios G4 CX的電子束在1kV的分辨率是1.2 nm,而15kV分辨率為0.8 nm。應用減速模式(Deceleration Mode)可在保持較高分辨率的同時(shí)又保持低電壓的優(yōu)勢,其原理如圖1所示,即在電子槍發(fā)射電子束時(shí)使用較高的加速電壓(Accelerating Voltage),出極靴后,電子束在樣品臺和極靴之間的減速電場(chǎng)(Stage Bias)的作用下被迫減速,使實(shí)際到達樣品的電壓(Landing Voltage)減小。這樣的電子束既保持了高加速電壓的分辨率,又實(shí)現了低加速電壓有效減少對樣品的損傷和荷電效應的能力。雙束電鏡Helios G4 CX在減速模式下的Stage Bias的調節范圍為50~4000 V。圖2是應用普通模式和減速模式所拍的聚苯乙烯小球的形貌,可以看出減速模式在消除荷電效應的同時(shí),還提高了分辨率。
雖然減速模式有上述優(yōu)點(diǎn),但是其應用有很多限制條件。由于減速場(chǎng)是加在樣品臺上的,因此樣品不能有大的凹凸起伏,最好是薄的(分散在導電膠帶或液體導電膠或硅片上的粉末樣品),樣品臺邊緣附近減速場(chǎng)不均勻,所以要將樣品放在樣品臺中間,開(kāi)啟減速場(chǎng)之前,樣品臺不應有傾轉角(Stage Tilt=0o),也不能插入EasyLift納米機械手或GIS-Pt,這些都會(huì )導致電場(chǎng)發(fā)生畸變,產(chǎn)生不可校正的圖像像差。開(kāi)了減速場(chǎng)之后,也無(wú)法使用離子束成像或加工。